基于汤逊放电的C4F7N/CO2摩尔分数检测

C4F7N/CO2混合气体作为一种新型环保绝缘气体应用在实际设备中时,检测混合气体的混合比例是保证设备绝缘可靠性的关键.文中提出了基于汤逊放电的C4F7N气体摩尔分数的新检测方法,该方法采用一定条件下汤逊放电电流对应的电压值来表征C4F7N气体混合比例.首先开展了不同混合摩尔分数、不同气压下C4F7N/CO2混合气体的稳态汤逊放电试验,建立了摩尔分数与电压的关系,发现该方法可检测摩尔分数0～100％范围,在可能用到的5％～30％范围的比例检测误差不超过0.4％;然后从理论上分析了所提出方法的可行性,证明C4F7N/CO2混合气体中C4F7N气体占比在0～100％范围内的汤逊放电电流对应的电压值与混合比例之间存在线性关系.最后,将文中提出的方法与色谱法、红外/紫外光谱法之间进行了对比,指出了该检测方法在成本和耗气量方面的独特优势.研究结果可为所提方法的实际应用提供理论和实验依据.